Die gezielte intrazelluläre Aufnahme therapeutischer Wirkstoffe ist eine zentrale Herausforderung moderner Drug-Delivery-Systeme. Synthetische Internalisierungsrezeptoren (Cargo Internalization Receptors, CIRs) adressieren dies, indem sie durch spezialisierte intrazelluläre Domänen den aktiven Transport gebundener Frachten (Cargo) in das Zytosol vermitteln und so eine effiziente Internalisierung gewährleisten. Während die Funktionalität dieses Konzepts in vorangegangenen Studien erfolgreich an dem Modell-Liganden GFP demonstriert wurde, schränkt dessen Immunogenität die klinische Anwendung ein.

Ziel dieser Arbeit war es daher, das bewährte Internalisierungssystem der CIRs auf ein nicht-immunogenes System zu übertragen. Hierfür wurde der therapeutisch zugelassene Antikörper Palivizumab als Ligand verwendet, der an Oberflächenrezeptoren mit anti-idiotypischen Nanobodies (AIP) hochspezifisch gebunden wird. Im ersten Teil der Arbeit identifizieren zelluläre Analysen des AIP-gp130-Systems die Variante AIP1 (G1) als Lead-Kandidaten. AIP1 zeichnete sich durch eine sehr gute Affinität und eine effiziente Vermittlung der Liganden-Aufnahme aus. Im Gegensatz dazu wies die Variante AIP4 (D5) eine geringere Affinität sowie eine Tendenz zur Retention an der Zelloberfläche auf. Ein wesentlicher Befund war hierbei, dass die Rezeptordichte an der Zelloberfläche nicht zwingend mit der Bindungs- oder Internalisierungseffizienz korreliert, was die Rolle der Bindungstopologie und Affinität für den Aufnahmeprozess unterstreicht. Parallel dazu wurden Klonierungsstrategien evaluiert, um die AIP-Bindungsdomäne mit den spezifischen CIR-Motiven (CIR1–3) zu fusionieren. Trotz methodischer Herausforderungen im Sequenzdesign konnten essenzielle Grundlagen für die Konstruktion dieser modularen Rezeptoren erarbeitet werden.

Zusammenfassend demonstriert diese Arbeit die erfolgreiche Etablierung einer Palivizumab-basierten Internalisierung. Sie kombiniert die Sicherheit eines zugelassenen Antikörpers mit der Transporteffizienz synthetischer Rezeptoren und ebnet damit den Weg für präzisere, nebenwirkungsärmere intrazelluläre Therapieansätze.